Phát hiện này liên quan đến vành đai đá xanh Nuvvuagittuq ở Bắc Quebec – khu vực từng gây tranh cãi dữ dội kể từ năm 2008 về niên đại thực sự của nó. Trong nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Science ngày 26/6, các nhà khoa học sử dụng hai phương pháp định tuổi phóng xạ khác nhau và độc lập để xác định tuổi của dòng magma cổ xâm nhập vào đá nền. Cả hai phương pháp đều đưa ra cùng một kết quả: 4,16 tỷ năm.
Nếu được xác nhận, điều này đồng nghĩa Nuvvuagittuq không chỉ là một trong những nơi cổ nhất từng được biết đến trên Trái Đất, mà còn có thể là địa điểm đầu tiên cung cấp mẫu đá nguyên khối (không phải khoáng vật rời rạc như zircon) có niên đại thuộc Liên đại Hỏa thành (Hadean) – thời kỳ đầu tiên và bí ẩn nhất trong lịch sử hành tinh.
Theo nhà địa chất học Jonathan O’Neil (Đại học Ottawa), phần lớn lớp vỏ Trái Đất đã bị tái tạo liên tục do va chạm thiên thạch, kiến tạo mảng và hoạt động núi lửa. Do đó, rất hiếm khi còn sót lại đá nguyên thủy từ giai đoạn hình thành cách đây hơn 4,5 tỷ năm. Tuy nhiên, một số vùng “trái tim lục địa” như nền cổ (craton) ở Bắc Mỹ có thể đã thoát khỏi vòng lặp đó nhờ nằm cách xa rìa mảng kiến tạo.
Vành đai Nuvvuagittuq là một phần của craton như vậy. Từ năm 2008, O’Neil và cộng sự đã cho rằng khu vực này có thể lên tới 4,3 tỷ năm tuổi, dựa trên phương pháp định tuổi phóng xạ samari-146 phân rã thành neodymi-142 – vốn từng dùng cho thiên thạch và đá mặt trăng nhưng chưa từng áp dụng cho đá Trái Đất do yêu cầu mẫu cực kỳ cổ. Tuy nhiên, kết luận này từng vấp phải nghi ngờ vì ba lý do: kỹ thuật mới lạ, sự mâu thuẫn với kết quả từ một đồng vị samari khác (cho tuổi 3,8 tỷ năm), và khả năng đá đã bị "nấu lại" do kiến tạo làm sai lệch đồng hồ phóng xạ.
Để khắc phục, nghiên cứu mới đã tập trung vào các thể magma xâm nhập vào đá nền và có mối quan hệ địa chất rõ ràng. Khi định tuổi các thể magma này bằng cả hai hệ samari–neodymi, kết quả trùng khớp ở mức 4,16 tỷ năm – củng cố mạnh mẽ giả thuyết rằng ít nhất một phần của Nuvvuagittuq là đá có niên đại từ Liên đại Hỏa thành.
Giáo sư Jörg Elis Hoffmann (ĐH Tự do Berlin), người không tham gia nghiên cứu, nhận xét rằng đây là lần đầu tiên ông thực sự bị thuyết phục về khả năng tồn tại của đá Hadean nguyên khối tại Nuvvuagittuq. Trong khi đó, chuyên gia Richard Walker (ĐH Maryland) nhấn mạnh: nếu đúng, đây sẽ là bằng chứng cực kỳ quý giá về điều kiện hóa học và cấu trúc Trái Đất trong thời kỳ sơ khai – thứ mà các tinh thể zircon đơn lẻ không thể cung cấp đầy đủ.
